本实用新型涉及滚子超精机技术领域，特别是涉及一种滚子超精机气动预警装置。
背景技术：
滚子超精机广泛应用于轴承、汽车、摩托车、油泵油嘴、液压件等行业，尤其适用于圆柱和圆锥滚子的超精加工。在利用超精机进行滚子气动加工时，常常出现因气源不稳定，气压过高或过低使气钻加工过度或无力，进而造成加工成型的滚子凸度不稳定、形状不一致，质量不合格，因此对加工时气压的监控预警尤其重要。超精机在气动加工时需要不断地重复启、停工序，而气钻在切换工作状态的瞬间会造成气管内部压力发生震荡，瞬间气压变化虽然不会影响滚子加工质量，但频繁的震荡会对压力检测的稳定性造成干扰，检测电路中也会产生杂波信号，长期如此会严重影响装置寿命。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
技术实现要素：
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种滚子超精机气动预警装置。
其解决的技术方案是：一种滚子超精机气动预警装置，包括压力传感器和控制器，还包括压力信号处理模块和报警模块，所述压力信号处理模块包括依次连接的检测信号放大电路、保护稳压电路和隔离输出电路；所述检测信号放大电路包括电阻r1，电阻r1的一端连接压力传感器的输出端，电阻r1的另一端连接mos管q1的栅极，并通过电容c1接地，mos管q1的漏极连接 5v电源，mos管q1的源极连接电阻r2、电容c2的一端，电阻r2的另一端接地，电容c2的另一端连接运放器u1的同相输入端和电阻r3的一端，电阻r3的另一端接地，运放器u1的反相输入端通过电阻r4接地，运放器u1的输出端通过并联的电阻r5、电容c3连接运放器u1的反相输入端；所述控制器的输入端连接隔离输出电路的输出端，控制器的输出端连接报警模块的控制端。
进一步的，所述保护稳压电路包括二极管vd1、vd2，二极管vd1的阳极与二极管vd2的阴极连接运放器u1的输出端、电容c4的一端和稳压二极管dz1的阴极，二极管vd1的阴极连接 5v电源，二极管vd2的阳极、稳压二极管dz1的阳极与电容c4的另一端并联接地。
进一步的，所述隔离输出电路包括运放器u2，运放器u2的同相输入端连接稳压二极管dz1的阴极，运放器u2的反相输入端连接电阻r6、电容c5的一端，运放器u2的输出端连接电容c5的另一端和电阻r7的一端，电阻r6、r7的另一端连接控制器的输入端，并通过电阻r8接地。
进一步的，所述报警模块包括并联设置的蜂鸣器和警示灯，所述蜂鸣器和警示灯的电源控制端连接控制器的输出端。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型在气动加工气管内部压力发生震荡时，可有效对检测信号进行滤波和稳定，避免频繁震荡对压力检测的稳定性造成干扰，使检测更加准确，提高装置使用寿命，同时在气动加工过程中气压过高或过低时及时发出预警信号，保证滚子加工质量；
2.压力传感器j1实时检测气动加工时气源气压，检测信号放大电路对压力传感器j1的输出信号进行放大处理，利用rc低通滤波降低气管内部压力发生震荡引起的高频杂波干扰，然后经mos管q1信号改善后送入运放器u1中进行比例放大，电阻r5、电容c3在运放器u1放大过程中起来闭环反馈补偿的作用，保证运放器u1输出信号的稳定性；
3.保护稳压电路利用钳位电路原理将运放器u1的输出信号钳位在0- 5v的范围内输出，有效避免超出 5v的幅值信号流向后级电路，对控制器起到很好的保护作用；隔离输出电路中运放器u2起到隔离输出的效果，使控制器接收信号与前级电路形成隔离，防止前级电路对控制器形成干扰。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型压力传感器与压力信号处理模块的电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种滚子超精机气动预警装置，包括压力传感器j1和控制器，还包括压力信号处理模块和报警模块，压力信号处理模块包括依次连接的检测信号放大电路、保护稳压电路和隔离输出电路，控制器的输入端连接隔离输出电路的输出端，控制器的输出端连接报警模块的控制端。压力传感器j1用于检测气动加工时气源气压，并转换成与气压大小成正比的电信号输出到压力信号处理模块中进行处理，控制器根据接收到压力信号处理模块传来的信号值大小来判断气源气压是否符合气动加工标准，进而控制报警模块工作。具体设置时，报警模块包括并联设置的蜂鸣器和警示灯，蜂鸣器和警示灯的电源控制端连接控制器的输出端。
由于压力传感器j1的输出信号较弱，为了匹配控制器接收信号幅值级别，需对检测信号进行放大处理。检测信号放大电路包括电阻r1，电阻r1的一端连接压力传感器j1的输出端，电阻r1的另一端连接mos管q1的栅极，并通过电容c1接地，mos管q1的漏极连接 5v电源，mos管q1的源极连接电阻r2、电容c2的一端，电阻r2的另一端接地，电容c2的另一端连接运放器u1的同相输入端和电阻r3的一端，电阻r3的另一端接地，运放器u1的反相输入端通过电阻r4接地，运放器u1的输出端通过并联的电阻r5、电容c3连接运放器u1的反相输入端。其中电阻r1、电容c1形成rc滤波器对压力传感器j1的输出信号进行低通滤波，降低气管内部压力发生震荡引起的高频杂波干扰，然后mos管q1利用自身良好的温度特性对rc滤波后的信号进行输出，mos管q1的输出信号送入运放器u1中进行比例放大，电阻r5、电容c3在运放器u1放大过程中起来闭环反馈补偿的作用，保证运放器u1输出信号的稳定性。
为了避免气压震荡损害检测电路，设计保护稳压电路对运放器u1的输出信号进行处理。保护稳压电路包括二极管vd1、vd2，二极管vd1的阳极与二极管vd2的阴极连接运放器u1的输出端、电容c4的一端和稳压二极管dz1的阴极，二极管vd1的阴极连接 5v电源，二极管vd2的阳极、稳压二极管dz1的阳极与电容c4的另一端并联接地。其中 5v电源与二极管vd1、vd2形成二极管钳位电路，利用钳位电路原理将运放器u1的输出信号钳位在0-5v的范围内输出，当压力传感器j1检测到气压过高时会输出较大幅值的异常信号，此信号经过运放器u1放大后会超出控制器信号接收幅值范围，因此采用钳位电路可有效避免超出 5v的幅值信号流向后级电路，对控制器起到很好的保护作用。电容c4与稳压二极管dz1分别对钳位后从信号起到滤波和稳压的作用，保证信号稳定输出。
隔离输出电路包括运放器u2，运放器u2的同相输入端连接稳压二极管dz1的阴极，运放器u2的反相输入端连接电阻r6、电容c5的一端，运放器u2的输出端连接电容c5的另一端和电阻r7的一端，电阻r6、r7的另一端连接控制器的输入端，并通过电阻r8接地。其中运放器u2起到隔离输出的效果，使控制器接收信号与前级电路形成隔离，防止前级电路对控制器形成干扰。
本实用新型在具体使用时，压力传感器j1实时检测气动加工时气源气压，检测信号放大电路对压力传感器j1的输出信号进行放大处理，利用rc低通滤波降低气管内部压力发生震荡引起的高频杂波干扰，然后经mos管q1信号改善后送入运放器u1中进行比例放大，电阻r5、电容c3在运放器u1放大过程中起来闭环反馈补偿的作用，保证运放器u1输出信号的稳定性。保护稳压电路利用钳位电路原理将运放器u1的输出信号钳位在0- 5v的范围内输出，有效避免超出 5v的幅值信号流向后级电路，对控制器起到很好的保护作用。隔离输出电路中运放器u2起到隔离输出的效果，使控制器接收信号与前级电路形成隔离，防止前级电路对控制器形成干扰。控制器在接收到隔离输出电路的输出信号时，会将此信号电位值与其内部设定范围值比较，其中设定范围值与气动加工气压允许范围值相对应。例如，在气动加工气压允许范围值内，压力传感器j1的检测信号经压力信号处理模块后输出到控制器中的对应信号电位范围为2-2.5v，则控制器内部设定范围值也对应为2-2.5v。当控制器的接收信号电位值超出其内部设定范围值时，控制器发出控制信号使蜂鸣器和警示灯的电源控制端导通，从而使蜂鸣器和警示灯得电导通发出声光报警信号，及时通知维修人员对气动装置进行检修。
综上所述，本实用新型在气动加工气管内部压力发生震荡时，可有效对检测信号进行滤波和稳定，避免频繁震荡对压力检测的稳定性造成干扰，使检测更加准确，提高装置使用寿命，同时在气动加工过程中气压过高或过低时及时发出预警信号，保证滚子加工质量。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
1.一种滚子超精机气动预警装置，包括压力传感器和控制器，其特征在于：还包括压力信号处理模块和报警模块，所述压力信号处理模块包括依次连接的检测信号放大电路、保护稳压电路和隔离输出电路；所述检测信号放大电路包括电阻r1，电阻r1的一端连接压力传感器的输出端，电阻r1的另一端连接mos管q1的栅极，并通过电容c1接地，mos管q1的漏极连接 5v电源，mos管q1的源极连接电阻r2、电容c2的一端，电阻r2的另一端接地，电容c2的另一端连接运放器u1的同相输入端和电阻r3的一端，电阻r3的另一端接地，运放器u1的反相输入端通过电阻r4接地，运放器u1的输出端通过并联的电阻r5、电容c3连接运放器u1的反相输入端；所述控制器的输入端连接隔离输出电路的输出端，控制器的输出端连接报警模块的控制端。
2.根据权利要求1所述的滚子超精机气动预警装置，其特征在于：所述保护稳压电路包括二极管vd1、vd2，二极管vd1的阳极与二极管vd2的阴极连接运放器u1的输出端、电容c4的一端和稳压二极管dz1的阴极，二极管vd1的阴极连接 5v电源，二极管vd2的阳极、稳压二极管dz1的阳极与电容c4的另一端并联接地。
3.根据权利要求2所述的滚子超精机气动预警装置，其特征在于：所述隔离输出电路包括运放器u2，运放器u2的同相输入端连接稳压二极管dz1的阴极，运放器u2的反相输入端连接电阻r6、电容c5的一端，运放器u2的输出端连接电容c5的另一端和电阻r7的一端，电阻r6、r7的另一端连接控制器的输入端，并通过电阻r8接地。
4.根据权利要求3所述的滚子超精机气动预警装置，其特征在于：所述报警模块包括并联设置的蜂鸣器和警示灯，所述蜂鸣器和警示灯的电源控制端连接控制器的输出端。
技术总结